[发明专利]一种LiFePO4

说明书

本发明公开了一种LiFePO₄/LLTO复合材料的制备方法，步骤如下：将LiH₂PO₄溶解于EG中，FeC₂O₄·2H₂O溶解于DMAC中，混合后煅烧，冷却后静置，倒去上清液，清洗干燥煅烧得LiFePO₄；将La(NO₃)₃、LiNO₃溶于乙醇中，将钛酸四丁酯与乙酰丙酮混合，将硝酸盐溶液加入到钛酸四丁酯溶液中，搅拌，干燥，研磨，煅烧得LLTO粉体；将LiFePO₄与LLTO分别溶于无水乙醇中，将LLTO溶液加入到LiFePO₄中，持续加热并搅拌直到悬浮液蒸发至糊状，干燥，研磨，热处理即得。该方法使用LLTO对LiFePO₄进行包覆改性，提高了LiFePO₄电池高倍率充放电容量和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种LiFePO₄/LLTO复合材料的制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池已经发展的较为成熟，但其普遍存在着工作电流范围小、寿命短的缺点，一直没有得到很好的改善，锂离子电池因为具有充放电效率高、工作电压高、比能量高等优点，自问世以来，已不断的发展为最主要的动力电池，使用LiFePO₄作为锂电池正极材料，因其具有成本低廉、使用寿命较长、环境友好等优点，已经在当今市场上占有了重要的地位，正逐渐的发展为锂离子蓄电池的主要组成部分，但是由于LiFePO₄其自身晶体结构特征，存在着导电性差和低的Li⁺扩散系数的缺点，导致了电池在高倍率充放电条件下，电池的充放电比容量低和循环性能差，阻碍了其更大规模的使用，此外，其较低的振实密度以及不够理想的低温性能，也在一定程度上阻碍了LiFePO₄作为锂电池正极材料的进一步应用。针对以上存在的问题，研究者们尝试了以下解决方法：通过表面包覆（比如包覆金属、导电高聚物等），金属掺杂和氧位非金属掺杂，减小粒子尺寸或者制备晶体的特殊形态以增大比表面积，来提高锂电池的电化学性能。目前，碳包覆技术已经发展成为了最重要的改性手段，成为工业生产LiFePO₄正极材料主要方法，对于提高LiFePO₄材料的倍率性能起到很大的作用，但是由于包覆的碳不是活性物质，不能够提供电池比容量，且碳的加入会减小材料的振实密度和影响电池的加工性能，降低了电池的体积比容量，单纯的依靠碳包覆很难在LiFePO₄颗粒表面形成较为连续、完整的包覆层，所以学者们尝试使用了其它包覆材料，例如包覆金属氧化物，以及利用多种材料形成的共包覆来改善LiFePO₄电池的电化学性能。

钙钛矿型快离子导体材料Li_0.5La_0.5TiO₃（LLTO），在室温下锂离子导电率接近10^-3S/cm数量级，而且稳定性极好，这种材料不仅具有高的离子导电率，而且对传导的离子选择性高，有利于锂离子在正极材料及电解液之间的传输以及保障电解液不受其它粒子的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LiFePO₄/LLTO复合材料的制备方法。

本发明通过下面技术方案实现：